專利名稱：：發(fā)光元件的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件。本發(fā)明特別是涉及一種能夠以高成品率制造的高光輸出的發(fā)光元件。
背景技術：
：已知以往技術中一種發(fā)光元件(例如參照專利文獻1)，該發(fā)光元件包括在一個表面具有正電極的硅支撐襯底、設置在硅支撐襯底的另一表面上的金屬反射層、設置在金屬反射層上并與金屬反射層形成歐姆接觸的透光膜、具有夾入設置在透光膜上并與透光膜形成歐姆接觸的p型半導體層和n型半導體層之間的有源層的半導體層壓結構、設置在半導體層壓結構上的負電極。專利文獻1中記載的發(fā)光元件由于在半導體層壓結構和金屬反射層之間配置具有導電性的透光膜，與半導體層壓結構和金屬反射層二者形成歐姆接觸的同時，抑制了半導體層壓結構和金屬反射層之間的合金化，所以可形成具有優(yōu)異的光反射特性的金屬反射層，能夠提供發(fā)光效率提高的發(fā)光元件。專利文獻1:日本特開2005-175462號公報
發(fā)明內(nèi)容'但是，專利文獻l中記載的發(fā)光元件在制造時，由于通過切割工藝分別分離多個發(fā)光元件時，在硅支撐襯底的背面產(chǎn)生硅支撐襯底的碎片、裂紋等所謂的背面碎屑,所以發(fā)光元件的制造成品率的提高存在限制。因此，本發(fā)明的目的在于^是供一種發(fā)光元件的制造成品率高的發(fā)光元件。本發(fā)明提供一種發(fā)光元件，所述發(fā)光元件包括具有第一導電型的第一半導體層、與第一導電型不同的第二導電型的第二半導體層、夾入第一半導體層和第二半導體層之間的有源層的半導體層壓結構，設置在半導體層壓結構的一個表面?zhèn)鹊膶τ性磳影l(fā)出的光進行反射的反射層，在反射層的半導體層壓結構的相反側隔著金屬接合層支撐半導體層壓結構的支撐襯底，與支撐村底的金屬接合層側的相反側的面接觸設置的密合層，以及與密合層的接觸支撐襯底的面的相反側的面接觸設置的由多種金屬的合金制成的背面電極。此夕卜，上述發(fā)光元件的半導體層壓結構也可隔著設置在反射層和金屬接合層之間的透明層被支撐襯底支撐，透明層也可具有貫通透明層并電連接半導體層壓結構和反射層的界面電極。此外，密合層也可由固定支撐襯底和背面電極的Ti形成。進而，背面電極也可具有高于Au的硬度。而且，背面電極也可由選自Al、Sn、Si、Zn、Be和Ge構成的組中的至少一種材料和Au的合金形成。根據(jù)本發(fā)明中的發(fā)光元件，可提供一種發(fā)光元件的制造成品率高的發(fā)光元件。圖1A為實施方式中的發(fā)光元件的縱截面示意圖。圖1B為實施方式中的發(fā)光元件的俯^L示意圖。圖2A為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2B為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2C為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2D為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2E為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2F為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2G為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2H為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2I為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。圖2J為實施方式中的發(fā)光元件的制造工序圖。符號說明1發(fā)光元件la半導體層壓結構體lb、lc、ld、le、lf、lg、lh4姿合結構體10、11半導體層壓結構20支撐襯底20a支撐結構體100n型GaAs襯底4101n型接觸層102蝕刻阻擋層103n型覆層105有源層107p型覆層109p型接觸層110表面電核_110a、110b、110c、110d線電極115焊盤電極1204姿觸部120a外周部120b、120c、120d、120e細線部130反射部132反射層134阻擋層136、202接合層136a、202a接合面140透明層l德開口200密合層2044妻觸電極210背面電極212密合層214第一金屬層216第二金屬層具體實施例方式圖1A示出了本發(fā)明實施方式中的發(fā)光元件的縱截面示意圖。此外，圖1B示出了本發(fā)明實施方式中的發(fā)光元件的俯視示意圖。(發(fā)光元件1的結構概要)參照圖1A,實施方式中的發(fā)光元件1包括具有發(fā)出規(guī)定波長光的有源層105的半導體層壓結構10、與半導體層壓結構10—側的表面的一部分區(qū)域電連接的表面電極110、設置在表面電極110的一部分表面上的作為引線接合用焊接區(qū)(Z、_yK)的焊盤(〃:yK)電極115、與半導體層壓結構10另一側的表面的一部分電連接的作為界面電極的接觸部120、除了設置接觸部120的區(qū)域以外的半導體層壓結構10另一側的表面上所設置的透明層140、接觸部120和透明層140與半導體層壓結構IO接觸的面的相反側表面上所設置的反射部130。進而，發(fā)光元件1包括反射部130與接觸部120和透明層140^妾觸的面的相反側上所設置的具有導電性的密合層200、密合層與反射部130接觸的面的相反側表面上所設置的具有導電性的支撐襯底20、通過密合層212在支撐襯底20與密合層200接觸的面的相反側表面上設置的背面電極210。背面電極210包含由多種金屬制成的合金材料而形成。背面電極210包含金(Au)的同時，還包含硬度比Au單質高的合金材料而形成。此外，本實施方式中的發(fā)光元件1的半導體層壓結構IO具有與接觸部120和透明層140接觸設置的p型接觸層109、p型接觸層109與透明層140接觸的面的相反側上所設置的作為第二導電型第二半導體層的p型覆層107、p型覆層107與p型接觸層109接觸的面的相反側上所設置的有源層105、有源層105與p型覆層107接觸的面的相反側上所設置的作為第一導電型第一半導體層的n型覆層103、n型覆層103與有源層105接觸的面的相反側的一部分區(qū)域上所設置的n型接觸層101。另外，半導體層壓結構10與透明層140接觸側的相反側表面為本實施方式中的發(fā)光元件1的光取出面。具體地，n型覆層103與有源層105接觸的面的相反側的表面的一部分為光取出面。進而，反射部130具有與接觸部120和透明層140接觸設置的反射層132、在反射層132與接觸部120和透明層140接觸的面的相反側位置與反射層132接觸設置的阻擋層134、在阻擋層134與反射層132接觸的面的相反側位置與阻擋層134接觸設置的作為一側的金屬接合層的接合層136。而且，密合層200具有對反射部130的接合層136機械和電接合的作為另一側金屬接合層的接合層202、接合層202與反射部130接觸的面的相反側所設置的接觸電極204。此外，如圖1B所示，本實施方式中的發(fā)光元件1在俯視下約形成為正方形。作為一個實例，發(fā)光元件1的平面尺寸的縱尺寸和橫尺寸分別為330(jm。此外，發(fā)光元件1的厚度形成為210pm左右。另夕卜，本實施方式中的發(fā)光元件l可構成為例如具有平面尺寸為500pmX50(Vm以上的大型芯片尺寸的發(fā)光元件。(表面電極110和接觸部120的詳細說明)對表面電極IIO和接觸部120的詳細結構進行說明。表面電極110由設置在n型接觸層101上的圓電極和多個線電極構成。例如，表面電極110在俯視下具有靠近約形成為矩形的發(fā)光元件1的一條邊并在該邊上約水平地設置的線電極110a，靠近該邊的對邊并在此邊上約水平地設置的線電極110c、在線電極110a和線電極110c之間、自線電極110a和線電極110c二者約相等的位置上與線電極110a和線電極110c相對并約水平地設置的線電極110b。而且，表面電極IIO進一步具有在相對于線電極110a、線電極110b和線電極110c各自的縱向為約垂直的方向上延伸，同時在這些線電極的約中間位置與這些線電極接觸設置的線電極110d。此外，表面電極110在包括線電極110b和線電極110d的交點的區(qū)域內(nèi)具有圓電極。另外，在圖1B中，圓電極因位于焊盤電極115的正下方而未圖示。此外，在俯視下，在發(fā)光元件l的中心和焊盤電極115.的中心約一致的位置上設置了焊盤電極115。即，焊盤電極115設置在圓電極的正上方。接著，接觸部120在俯視下在位于除了表面電極110的正下方的透明層140的區(qū)域以外的部分的開口內(nèi)以在俯^L下無切斷部分的單一形狀i爻置。例如，接觸部120在俯視下包括具有沿發(fā)光元件1的外周的形狀的外周部120a,從外周部120a的一條邊向中心具有規(guī)定長度并延伸、同時在外周部120a與一側的端部接觸i殳置的細線部120b，與細線部120b鄰接、同時設置在比細線部120b更靠近焊盤電極115側的位置上、以短于細線部120b的長度形成的細線部120c。進而，接觸部120以朝著線電極110b的縱向的線電極110b的中心線為對稱軸(未圖示)具有在與細線部120b和細線部120c對稱的位置上設置的細線部120d和細線部120e。此外，接觸部120在以線電極110d的中心線為對稱軸時，具有在與細線部120b~細線部120e相對稱的位置上設置的多個細線部。而且，在俯纟見下，表面電4及IIO和接觸部120為不重疊的配置。例如，細120b和細線部120c分別形成有與線電極110d不接觸的長度。同樣，細線部120d和細線部120e位于線電極110b和線電極110c之間的同時，細線部120d和細線部120e分別形成有與線電極110d不接觸的長度。這里，在俯一見發(fā)光元件時，將從表面電極110的線電極的外緣到接觸部120的外緣的最短距離定義為"W"時，表面電極IIO和接觸部120被設置為各W分別為約相等距離的配置。另外，表面電極110的圓電極與設置在圓電極上的焊盤電極115連接的Au等金屬材料制成的線的球部分直徑相對應，形成有至少75,以上的直徑。作為一個實例，表面電極110的圓電極形成為直徑100pm的圓形。此外，表面電極110的線電極110a~110d形成為寬lO(im的線形。進而，接觸部120設置在除了表面電極110的正下方的區(qū)域以外的p型接觸層109的表面上，作為一個實例，各細線部形成為5,寬。具體地，接觸部120通過形成在貫通透明層140而設置的開口內(nèi)，可以電連接半導體層壓結構10和反射層132。作為一個實例，接觸部120由含有Au、Zn的金屬材料形成。(半導體層壓結構10)本實施方式中的半導體層壓結構10形成為具有作為III-IV族化合物半導體的AlGalnP系化合物半導體。具體地，半導體層壓結構10具有將由未摻雜雜括n型AlGalnP的n型覆層103和包括p型AlGalnP的p型覆層107的結構。如果從外部提供電流，有源層105發(fā)出規(guī)定波長的光。例如，有源層105由發(fā)出波長在630nm附近的紅光的化合物半導體材料形成。作為一個實例，有源層105由未摻雜的(AlaiGao.9)Q.5Ina5P層形成。此外，n型覆層103包括規(guī)定濃度的Si、Se等n型摻雜劑。作為一個實例，n型覆層103由摻雜Si的n型(Al0.7Gao.3)0.5In0.5P層形成。進而，p型覆層107包括規(guī)定濃度的Zn、Mg等p型摻雜劑。作為一個實例，p型覆層107由摻雜Mg的p型(Alo.7Gao.3)0.sln。.5P層形成。進而，作為一個實例，半導體層壓結構IO具有的p型接觸層109由摻雜規(guī)定濃度的Mg的p型GaP層形成。而且，n型接觸層101由摻雜規(guī)定濃度的Si的GaAs層形成。本申請中，n型接觸層101設置在n型覆層103的上面至少i殳置表面電才及HO的區(qū)i或內(nèi)。(透明層140)透明層140為p型接觸層109的表面，設置在未設有接觸部120的區(qū)域。透明層140由^f吏有源層105發(fā)出的光透過的材料形成。例如，透明層140由對有源層105發(fā)出的光基本透明的材料形成。作為一個實例，透明層140由Si02、Ti02、SiNx等等透明電介質層形成。而且，透明層140的形成接觸部120的規(guī)定區(qū)域沿厚度方向被貫通，在貫通的部分填充金屬材料形成接觸部120。(反射部130)反射部130的反射層132由對有源層105發(fā)出的光具有高反射率的導電性材料形成。作為一個實例，發(fā)射層132由對該光具有80%以上的》文射率的導電性材料形成。在有源層105發(fā)出的光之中，反射層132向有源層105側反射到達反射層132的光。反射層132例如由Al、Au、Ag等金屬材料或包括選自這些金屬材料中的至少一種金屬材料的合金形成。作為一個實例，反射層132由規(guī)定膜厚的A1形成。而且，反射部130的阻擋層134由Ti、Pt等金屬材料形成，作為一個實例，由規(guī)定膜厚的Pt形成。阻擋層134抑制構成接合層136的材料擴散到反射層132。此外，接合層136由與密合層200的接合層202電和機械接合的材料形成，作為一個實例，由規(guī)定膜厚的Au形成。(支撐襯底20)支撐襯底20由導電材料形成。具體地，支撐村底20由p型或n型的導電性Si襯底形成。在本實施方式中，使用電阻率為0.01Qcm以下的Si襯底。另外，作為支撐襯底20的Si襯底的面取向可為任何一種面取向。密合層200的接合層202與反射部130的接合層136—樣，可由規(guī)定膜厚的Au形成。此外，接觸電極204由與支撐襯底20電接合的同時，由抑制構成接合層202的材料擴散到支撐襯底20側的材料形成。例如，接觸電極204由規(guī)定膜厚的Ti形成。背面電極210由與支撐襯底20電連接的材料形成，同時在背面電極210和支撐村底20之間隔著薄膜密合層212被設置在支撐襯底20的背面(即，設有接觸電極204的面的相反側的面)。背面電極210例如包括由Al、Sn、Si、Zn、Be或者Ge,和Au的合金制成的合金層而形成。通過使背面電極210包含Au,可提高對氧化等的耐性。此外，密合層212由作為很難與支撐襯底20進行合金化的金屬材料的，與支撐襯底20之間密合性良好的金屬材料形成。作為一個實例，密合層212由Ti形成。另外，發(fā)光元件1用Ag漿料等導電性接合材料或AuSn等共結晶材料將背面電極210—側向下搭載在由Al、Cu等金屬材料制成的晶體管管座(7f厶)的規(guī)定位置上。(變形例)本實施方式中的發(fā)光元件1發(fā)出包括波長為630nm的紅色光，^旦發(fā)光元件1發(fā)出的光的波長不限于此波長。控制半導體層壓結構10的有源層105的結構，可形成發(fā)出規(guī)定波長范圍的光的發(fā)光元件1。作為有源層105發(fā)出的光，可列舉橙色光、黃色光或綠色光等波長范圍的光。進而，發(fā)光元件1包括的半導體層壓結構IO也可使構成半導體層壓結構10的化合物半導體層的導電型與本實施方式相反。例如，使n型接觸層101和n型覆層103的導電型為p型，同時，p型覆層107和p型覆層109的導電型為n型。此外，表面電極IIO在俯視下的形狀不限于本實施方式中的形狀，在俯視下可為四邊形、菱形、多邊形等形狀。進而，接觸部120形成為無切斷部的單一形狀，但在變形例中，也可在接觸部120的一部分上形成切斷部并形成由多個區(qū)域組成的4妄觸部120。例如，接觸部120可以形成多個圓點狀。此外，在背面電極210的最表面可^1置幾納米厚的純Au層、純Pt層等。此外，發(fā)光元件1的平面尺寸不限于上述實施方式。例如，發(fā)光元件1的平面尺寸可設計使縱尺寸和橫尺寸分別超出lmm的尺寸。此外，可根據(jù)發(fā)光元件r的使用用途適當變更縱尺寸和^黃尺寸。作為一個實例，如果將發(fā)光元件1的平面尺寸設計為縱尺寸比橫尺寸短時，發(fā)光元件1的俯視下的形狀約為長方形。此外，有源層105可具有量子阱結構而形成。量子阱結構可由單量子阱結構、多量子阱結構或應變多量子阱結構的任何一種結構形成。(發(fā)光元件l的制造方法)圖2A圖2J示出了本發(fā)明實施方式中的發(fā)光元件的制造工序的流程。首先，如圖2A(a)所示，在n型GaAs襯底100上，例如通過有機金屬氣相外延法(MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy:MOVPE法)形成包括多種化合物半導體層的AlGalnP系半導體層壓結構11。具體地，在n型GaAs襯底100上用MOVPE法依次形成具有未摻雜的(Al。.7Ga。.3)o.sIno.sP的蝕刻阻擋層102、具有摻雜Si的n型GaAs的n型接觸層101、具有摻雜Si的n型的(Al0.7Gao.3)0.5In0.5P的n型覆層103、具有未摻雜的(AlaiGa0.9)0.5In0.5P的有源層105、具有摻雜Mg的p型(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的p型覆層107、以及具有摻雜Mg的GaP的p型接觸層109。由此，在n型GaAs襯底100上形成了形成半導體層壓結構11的外延生長晶片。另外，在MOVPE法中使用的原料可使用三曱基鎵(TMGa)、三乙基鎵(TEGa)、三甲基鋁(TMA1)、三曱基銦(TMIn)等有機金屬化合物、以及砷化氫(AsH3)、磷化氫(PH3)等氫化物氣體。進而，n型摻雜劑的原料可使用乙硅烷(Si2H6)。而且，p型摻雜劑的原料可使用雙環(huán)戊二烯基鎂(Cp2Mg)。此外，n型摻雜劑的原料也可使用硒化二氫(H2Se)、單硅烷(SiH4)、二乙基碲(DETe)或二曱基碲(DMTe)。而且，p型摻雜劑的原料也可使用二曱基鋅(DMZe)或二乙基鋅(DEZe)。此夕卜，n型GaAs襯底100上的半導體層壓結構11也可使用分子束外延法(MolecularBeamEpitaxy:MBE)或閨化物氣相外延法(HalideVaporPhaseEpitaxy:HVPE)等來形成。接著，如圖2A(b)所示，將在圖2A(a)中形成的外延生長薄片移出MOVPE裝置后，在p型接觸層109的表面上形成透明層140。具體地，使用等離子CVD(ChemicalVaporDeposition,化學氣相沉積)裝置，將作為透明層140的Si02膜形成在p型接觸層109的表面上。另外，透明層140可用真空蒸鍍法形成。接著，如圖2B(c)所示，用光刻法和蝕刻法在透明層M0形成開口140a。例如，將應形成開口140a的區(qū)域內(nèi)具有槽的光致抗蝕劑圖形形成在透明層140上。開口140a從透明層140的表面到p型接觸層109和透明層"0的界面貫ii通形成。具體地，使用以純水稀釋了氫氟酸而成的蝕刻劑，通過除去未形成光致抗蝕劑圖形區(qū)域的透明層140,在透明層140形成開口140a。另夕卜，開口140a形成在圖1B中iJL明的設置接觸部120的區(qū)i或內(nèi)。接著，如圖2B(d)所示，用真空蒸鍍法在開口140a上形成作為構成4妄觸部120的材料的AuZn合金(Au:Zn=95wt%:5wt%)。例如，將形成開口140a時使用的光致抗蝕劑圖形用作掩模，通過在開口140a內(nèi)真空蒸鍍AuZn,形成接觸部120。由此，如圖2B(d)所示，在透明層140形成由AuZn制成的接觸部120。另外，接觸部120的形狀因在"(表面電極110和接觸部120的詳細說明)"中已詳述而省略說明。接著，如圖2C(e)所示，用蒸空蒸鍍法或濺射法形成作為反射層132的Al層、作為阻擋層134的Pt層、作為接合層136的Au層。由此，形成半導體層壓結構la。另外，反射層132可根據(jù)有源層105發(fā)出光的波長選擇對該光的波長反射率高的材料。之后，如2D(f)所示，在作為支撐襯底20的導電性Si襯底上用蒸空蒸鍍法依次形成作為兼有阻擋層功能的接觸電極的Ti、作為接合層202的Au。由此，形成支撐結構體20a。接著，使作為半導體層壓結構la的接合層136表面的接合面136a和作為支撐結構體20a的接合層202表面的接合面202a相對重疊，用由碳等形成的夾具保持此狀態(tài)。接著，將保持半導體層壓結構la和支撐結構體20a重合的狀態(tài)的夾具放入晶片粘貼裝置中。之后，將晶片粘貼裝置內(nèi)設定為規(guī)定壓力。作為一個實例，設定為1.333Pa(0.01托)的壓力。之后，通過夾具對相互重合的半導體層壓結構la和支撐結構體20a加壓。作為一個實例，施加15kgf/cm2的壓力。然后，將夾具以規(guī)定的升溫速度升溫至規(guī)定溫度。具體地，將夾具溫度加熱至350°C。之后，在夾具的溫度達到35(TC后，將夾具在該溫度下保持約30分鐘。之后，緩慢冷卻夾具。將夾具的溫度例如充分降低至室溫。夾具的溫度下降后，釋放對夾具施加的壓力。之后，使晶片粘貼裝置內(nèi)的壓力為大氣壓并取出夾具。由此，如圖2D(g)所示，半導體層壓結構la和.支撐結構體20a通過在接合層136和接合層202之間進行機械和電接合而形成結合結構體lb。.另外，本實施方式中，半導體層壓結構la具有阻擋層134。因此，即使將半導體層壓結構la和支撐結構體20a通過接合層136和接合層202接合時，也能夠抑制形成接合層136和接合層202的材料擴散到反射層132內(nèi)，可抑制反射層132的反射特性劣化。接著，用粘附蠟將接合結構體lb粘附到研磨裝置的夾具上。具體來說，將支撐村底20側貼附在該夾具上。之后，將接合結構體lb的n型GaAs襯底IOO研磨至規(guī)定厚度。接著，從研磨裝置的夾具取出研磨后的接合結構體lb,清洗出去附著在支撐襯底20表面上的蠟。之后，如圖2E(h)所示，用GaAs蝕刻用蝕刻劑從研磨后的接合結構體lb中有選擇地完全除去n型GaAs襯底100并形成露出蝕刻阻擋層102的接合結構體lc。GaAs蝕刻用蝕刻劑例如列舉了氛水和雙氧水的混合液。另外，也可不研磨n型GaAs襯底100,通過蝕刻除去全部的n型GaAs襯底100。之后，如圖2E(i)所示，用規(guī)定的蝕刻劑通過蝕刻從接合結構體lc中除去蝕刻阻擋層102。由此，形成除去蝕刻阻擋層102的接合結構體ld。蝕刻阻擋層102由AlGalnP系化合物半導體形成時，作為規(guī)定的蝕刻劑，可使用包括鹽酸的蝕刻劑。由此，n型接觸層101的表面露出在外部。接著，用光刻法和蒸空蒸鍍法將表面電極110形成在n型接觸層101表面的規(guī)定位置上。表面電極110由直徑100pm的圓電極和寬l(Vm的多個線電極形成。表面電極110例如通過在n型接觸層101上依次蒸鍍AuGe、Ni、Au形成。此時，表面電極110以不位于接觸部120的正上方形成。另外，表面電極110的形狀的詳細結構因在"(表面電極IIO和接觸部120的詳細說明)"中已說明而在此省略。由此，如圖2F所示，形成具有表面電極110的接合結構體le。接著，如圖2G所示，將在圖2F中形成的表面電極IIO作為掩模，使用硫酸、雙氧水和水的混合液蝕刻除去除了與表面電極110的正下方對應的n型接觸層101以外的n型接觸層101。由此，形成接合結構體lf。另外，通過使用該混合液，可對由n型的(Ala7Gao.3)a5Ina5P形成的n型覆層103有選擇地蝕刻由GaAs形成的n型接觸層101。因此，在接合結構體If中，n型覆層103露出外部。接著，如圖2H所示，在支撐襯底20的背面(支撐襯底20的設置有接觸電極204的面的相反側的面)用蒸空蒸鍍法依次形成密合層212、第一金屬層214、第二金屬層216。密合層212由在與支撐襯底20之間具有良好的粘合力的材料形成。例如，由Ti形成。此外，第一金屬層214例如由Al形成。而且，第二金屬層216例如由Au形成。由此，可以形成在支撐襯底20的背面隔著密合層212形成第一金屬層214和第二金屬層216的接合結構體lg。接著，對接合結構體lg實施合金化處理。通過該合金化處理，在第一金屬層214和第二金屬層216之間進行合金化反應。合金化處理例如可在作為惰性氣氛氣的氮氣氣氛氣下，將接合結構體lg加熱至400。C，通過在400。C的溫度下保持5分鐘來實施。具體地，可將接合結構體lg搭載在石墨制盤上，并將搭載接合結構體lg的盤插入被加熱至40(TC左右的包括上加熱器和與上加熱器獨立存在的下加熱器的合金化裝置中來實施。通過該合金化處理，第一金屬層214和第二金屬層216合金化形成合金層，使作為該合金層的背面電極210形成在支撐襯底20的背面，如圖2I所示，從而形成接合結構體lh。另外，密合層212即使在合金化處理后也作為密合層212殘留并使背面電極210和支撐襯底20密合(粘合)。即，在本實施方式中，一方面在第一金屬層214和第二金屬層216之間進行合金化反應，另一方面在第一金屬層214、第二金屬層216與支撐村底20之間因密合層212的存在而實質上不發(fā)生合金化反應。另外，在本實施方式中，密合層212在合金化處理前具有確保支撐襯底20與第一金屬層214、第二金屬層216之間的密合性的功能。而且，合金化處理后，密合層212使背面電極210和支撐襯底20密合，與背面電極210—起作為電極發(fā)揮作用。此外，通過將密合層212設置在第一金屬層214和支撐襯底20之間，可抑制第一金屬層214和第二金屬層216各自構成的金屬材料擴散到支撐襯底20側。由此，在第一金屬層214和第二金屬層216之間優(yōu)先進行合金化反應。接著，用光刻法和蒸空蒸鍍法在表面電極110的一部分表面上、具體地在圓電極上形成焊盤電極115。焊盤電極115例如通過在表面電極110的圓電極的表面上依次蒸鍍Ti、Au形成。另外，對于焊盤電極115,以充分確保焊盤電極115的表面與對發(fā)光元件1供給電力的金屬線之間的粘合強度為目的，未實施合金化處理。之后，使用具有切割刀片的切割裝置將接合結構體lh分離成元件。在本實施方式中，元件分離工序具有在厚度方向從接合結構體lh的n型覆層103的表面?zhèn)乳_始切至接合結構體lh—半左右的深度的半切步驟，以及在半切步驟后，將半切步驟中的殘留部分完全切斷而形成發(fā)光元件1的全切步驟。即，在本實施方式中的元件分離工序中，通過兩個階,爻分離元件。在本實施方式中，全切工序切斷包括具有硬度高于Au硬度的合金的背面電極210。由此，如圖2J所示，形成本實施方式中的多個發(fā)光元件1。作為一個實例，經(jīng)過圖2A~圖2J各工序制造的發(fā)光元件1為具有平面尺寸為邊長33(Vm的約四邊形的元件尺寸(平面尺寸)的發(fā)光二極管(LightEmittingDiode:LED)。另外，設計上在俯^L下的平面尺寸為350(omX350nm，但如果經(jīng)過半切步驟和全切步驟，由于切割裝置所具有的切割鋸的刀片厚度等關系，平面尺寸為小于設計上的尺寸。之后，用導電性接合材料將該發(fā)光元件1進行晶片接合到T0-18晶體管管座等晶體管管座中，同時，用Au等金屬線連接表面電極110和TO-18晶體管管座的規(guī)定區(qū)域。由此，通過金屬線從外部將電流供給焊盤電極115,可評價發(fā)光元件1的特性。(制造方法的變形例)本實施方式中的背面電極210在支撐襯底20的背面形成密合層212、第一金屬層214和第二金屬層216后，通過實施合金化處理而形成，但是，例如也可用由形成第一金屬層214的材料和形成第二金屬層216的材料的合金材料形成的金屬層代替第一金屬層214和第二金屬層216而在密合層212上形成。(實施方式的效果)本實施方式中的發(fā)光元件1將由第一金屬層214和第二金屬層216形成的合金層用作背面電極210，由于該合金層具有高于Au的硬度，所以在用金剛石刀片切割時，可降低金剛石刀片的金剛石磨粒Au等柔軟金屬材料產(chǎn)生的粘附。即，本實施方式中的背面電極210不是通過切割很難切削的難切削材料，可較高地維持金剛石刀片的切割力。由此，本實施方式中的發(fā)光元件1由于可大大減少元件分離工序中的背面碎屑，所以可提供成品率高的發(fā)光元件1。另外，由Ti形成密合層212時，密合層212也不會成為本實施方式中的難切削材料。此外，本實施方式中的發(fā)光元件l由于在背面電極210中使用了包括Au的合金，所以可提供包括對空氣中的氧、水分等耐性提高的背面電極210的發(fā)光元件l。(實施例1)在實施例1中，與通過本發(fā)明實施方式中的制造工序制造的發(fā)光元件1一樣包括圖1A和圖1B所示的結構，同時，制造具有以下結構的發(fā)光元件。首先，半導體層壓結構10由下述層形成由n型GaAs形成的n型接觸層101、由n型的(Ala7GaQ.3)0.5ino.sP形成的n型覆層103、由未摻雜的(AlaiGao.9)0.5InQ.5P形成的有源層105、由p型的(Alo.7Gao.3)o.5Ina5P形成的p型覆層107、由p型GaP形成的p型接觸層109形成。而且，透明層140由llOnm厚的Si02層形成。而且，接觸部120由AuZn形成。另外，接觸部120的厚度與透明層140的厚度一樣為110nm。此外，支撐襯底20使用電阻率為0.005Q.cm的p型Si襯底，接觸電極204使用50nm厚的Ti層，接合層202使用500nm厚的Au層。而且，反射部130的接合層136使用500nm厚的Au層，阻擋層134使用50nm厚的Pt層，反射層132使用400nm厚的Al層。接觸部120的寬為5pm。此外，表面電極110為依次形成50nm厚的AuGe、10nm厚的Ni、300nm厚的Au。表面電極IIO的圓電極直徑為lO(Vm,同時，線電極的寬為l(Him。而且，焊盤電極115為依次形成30nm厚的Ti、lOOOnm厚的Au。另外，元件尺寸在俯視下為330,的邊長。進而，背面電極210是在依次形成作為在支撐襯底20上的密合層212的400拜厚的Ti、作為第一金屬層214的100nm厚的Al、作為第二金屬層216的300nm厚的Au后，通過實施上述的合金化處理形成。在合金化處理前的第二金屬層216的表面目視為帶有金屬光澤的金色。另一方面，在合金化處理后的第二金屬層216的表面目視為金屬光澤消失，變成陰天灰色狀的灰色。這表示第一金屬層214和第二金屬層216進行了合金化。此外，元件分離工序為以下的兩段分離工序。具體地，使用兩臺切割裝置實施元件分離工序。另外，接合結構體lh通過預先形成在切割薄片表面的密合層粘附在切割薄片的背面電極210側，來放入元件分離工序中。首先，作為第一階段的元件分離工序的半切步驟的切割裝置使用單軸式半自動切割鋸(DAD522,(株)DISCO公司制)(以下稱為"第一切片機，，)。本文中，作為切割鋸的金剛石刀片使用NBC-ZH227J-27HCBC((林)DISCO公司制)。該金剛石刀片的磨粒直徑為#4000,刀刃突出量約為0.560mm,刃厚為29pm左右。半切步驟的切割條件為35000rpm的軸轉速、5mm/sec的進料速度、100pm的切割深度。由于接合結構體lh的厚度約為210pm，所以為切割至接合結構體lh約一半的深度。半切步驟結束后，從第一切片機中取出半切的接合結構體lh。之后，將取出的接合結構體lh放入第二切片機進行切割來實施全切步驟。第二切片機也使用與第一切片機相同型號的切割鋸(即，DAD522)。但是，第二切片機使用的金剛石刀片使用NBC-ZH227J-27HCAA((抹)DISCO公司制)。該金剛石刀片的磨粒直徑為#4000,刀刃突出量約為0.450mm，刃厚為19拜左右。全切步驟的切割條件為30000rpm的軸轉速、5mm/sec的進料速度、230pm的切割深度。由于接合結構體lh的厚度約為21(Hun,所以按照使向切割薄片切入至2(Vm左右的深度來進行切割，從而完全地切割接合結構體lh。由此，在俯一見下得到邊為330,的發(fā)光元件1。接著,元件分離工序結束后，將粘附在切割薄片上的多個發(fā)光元件1轉印到另一薄片，使另一薄片延展。即，在將背面電極210向下粘附在切割薄片的密合層上的多個發(fā)光元件1的悍盤電極115側粘附另一薄片。于是，將多個發(fā)光元件l轉印到另一薄片后，同向拉伸另一薄片并延展。之后，觀察多個發(fā)光元件1的背面碎屑狀態(tài)。其結果是晶片面內(nèi)的背面碎屑的產(chǎn)生頻率為1%以下。而且，產(chǎn)生的背面碎屑為碎屑寬在10pm以內(nèi)的極少量碎屑。由于發(fā)光元件1的平面尺寸為330jjmX330^im,所以相對于發(fā)光元件1在仰視下的面積的背面碎屑量的比率可抑制在3%左右。另外，實施例1中的發(fā)光元件1的正向電壓為2.0V左右，為良好的結果。(實施例2)17實施例2中的發(fā)光元件除了構成第一金屬層214的材料和構成第二金屬層216的材料與實施例1中的發(fā)光元件不同外，包括與實施例1的發(fā)光元件幾乎相同的結構。因此，除了相異點以外，省略了詳細說明。在實施例2中，用表1所示的材料分別代替構成第一金屬層214的材料和構成第二金屬層216的材料來制造發(fā)光元件。表1中示出了對每個背面電極觀察背面碎屑的觀察結果和電特性(正向電壓)的評價結果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>參照表l可知，對于包括Au的背面電極210來說，背面碎屑的產(chǎn)生頻率都低，發(fā)光元件的正向電壓都為較低值，因而良好。但是，對于包括由不含有Au的Al/Ge合金形成的背面電極的發(fā)光元件(比較例1)來說，正向電壓相比實施例2中的發(fā)光元件為較高值。這認為是起因于構成背面電極的Al/Ge合金至少表面發(fā)生氧化，在背面電極表面形成氧化被膜。因此證明，構成背面電極的材料中優(yōu)選含有Au。(比較例2)比較例2中的發(fā)光元件除了在背面電極和支撐襯底之間未設置由Ti形成的密合層的結構之外，具備與實施例1的發(fā)光元件幾乎相同的結構。因此，除了相異點以外，省略了詳細說明。在比較例2中，制造21枚未設置密合層的接合結構體lh。之后，為了實施元件分離工藝，將接合結構體lh粘附在切割薄片上。其結果是在此粘附操作中，由Au/Al合金形成的背面電極發(fā)生剝離的試料為10枚。這認為是由于在Au和Al之間發(fā)生的合金化反應比在Au和/或Al與作為支撐襯底20的Si之間的合金化反應或擴散反應優(yōu)先進行而引起。另外，對背面電極未剝離的試料實施元件分離工序的結果，可認為與實施例1同樣為良好的切割狀態(tài)。這里，對背面電極未剝離的試料的、可適當?shù)卦蛛x的發(fā)光元件的電特性進行評價。其結果是與實施例1同樣顯示出正向電壓為2.03V的良好值。這表明如果背面電極未剝離，則得到可在實際中使用的發(fā)光元件。但同時表明，在比較例2中由于無密合層而引起的背面電極剝離的比例極高，因而在支撐襯底20的背面優(yōu)選包括密合層。(實施例的變形例)在實施例1和2中，元件分離工序中同時使用了兩臺單軸式半自動切割鋸，但也可使用雙軸式葉片切片機。此外，金剛石刀片在實施例中未限制使用的型號，也可^吏用其它型號的金剛石刀片。以上，對本發(fā)明的實施方式和實施例進行了說明，但上述記載的實施方式和實施例并未限定權利要求書所要求保護的發(fā)明。此外，應注意并不是所有在實施方式和實施例中說明的特征組合都是必須用于解決發(fā)明課題的手段。權利要求1.一種發(fā)光元件，包括具有第一導電型的第一半導體層、與所述第一導電型不同的第二導電型的第二半導體層、夾入所述第一半導體層和所述第二半導體層之間的有源層的半導體層壓結構；設置在所述半導體層壓結構的一個表面?zhèn)鹊膶λ鲇性磳影l(fā)出的光進行反射的反射層；在所述反射層的所述半導體層壓結構側的相反側隔著金屬接合層支撐所述半導體層壓結構的支撐襯底；與所述支撐襯底的所述金屬接合層側的相反側的面接觸設置的密合層；以及與所述密合層接觸所述支撐襯底的面的相反側的面接觸設置的由多種金屬的合金制成的背面電極。2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光元件，所述半導體層壓結構隔著設置在所述反射層和所述金屬接合層之間的透明層被所述支撐襯底支撐，所述透明層具有貫通所述透明層并電連接所述半導體層壓結構和所述反射層的界面電極。3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)光元件，所述密合層由固定所述支撐襯底和所述背面電極的Ti形成。4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)光元件，所述背面電極具有高于Au的硬度。5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)光元件，所述背面電極由選自Al、Sn、Si、Zn、Be和Ge構成的組中的至少一種材料和Au的合金形成。全文摘要本發(fā)明提供一種發(fā)光元件的制造成品率高的發(fā)光元件。本發(fā)明中的發(fā)光元件1包括具有第一導電型的第一半導體層、與第一導電型不同的第二導電型的第二半導體層、夾入第一半導體層和第二半導體層之間的有源層105的半導體層壓結構10、設置在半導體層壓結構10的一個表面?zhèn)鹊膶τ性磳?05發(fā)出的光進行反射的反射層132、在反射層132的半導體層壓結構10側的相反側通過金屬接合層支撐半導體層壓結構10的支撐襯底20、與支撐襯底20的金屬接合層側的相反側的面接觸設置的密合層200、與密合層200的接觸支撐襯底20的面的相反側的面接觸設置的，隔著密合層與支撐襯底20之間合金化的背面電極210。文檔編號H01S5/00GK101673798SQ20091017313公開日2010年3月17日申請日期2009年9月11日優(yōu)先權日2008年9月12日發(fā)明者新井優(yōu)洋,飯塚和幸申請人:日立電線株式會社